雙節(jié)段人工頸椎間盤置換對鄰近上位關節(jié)突關節(jié)影響的生物力學研究和臨床觀察.pdf

1、頸椎病是常見的脊柱退行性疾患。經(jīng)前路減壓、椎體間植骨融合術已成為治療頸椎病的有效手段，然而，大量的臨床和實驗研究發(fā)現(xiàn)該手術方式由于改變了相鄰節(jié)段椎間盤內(nèi)壓力、節(jié)間運動力學和關節(jié)突關節(jié)應力，從而導致鄰近節(jié)段退變。人工頸椎間盤置換術是近年發(fā)展的新技術，其目的是替代病變的椎間盤并行使其功能，保留運動節(jié)段和減少相鄰節(jié)段繼發(fā)性退變，為頸椎病治療提供了新的途徑。單節(jié)段人工頸椎間盤置換已有較多的生物力學研究和臨床報道，但頸椎病變常累及兩個或兩個以上節(jié)

2、段，雙節(jié)段人工頸椎椎間盤能否達到正常椎間盤的力學性能要求，尚有待進一步的研究。 頸椎關節(jié)突關節(jié)具有十分重要的生物力學意義，其主要功能是承受壓縮、牽拉、剪切及扭轉(zhuǎn)等不同類型的載荷，雙側關節(jié)突關節(jié)和椎間盤構成了運動節(jié)段的穩(wěn)定。頸椎病手術后關節(jié)突關節(jié)退變速度和程度是評估療效的重要指標之一，而關節(jié)突關節(jié)退變與其生物力學性能密切相關，因此，對關節(jié)突關節(jié)內(nèi)壓力的研究具有重要意義。目前，國內(nèi)外尚未見雙節(jié)段人工頸椎間盤置換對鄰近上位節(jié)段關節(jié)突關

3、節(jié)影響的實驗和臨床研究。 由于頸椎的生理特點，C<,4/5>和C<,5/6>在生理狀況下承受的應力最大，因此，頸椎退變最常發(fā)生在這兩個節(jié)段。本課題從生物力學和臨床上對C<,4/5>和C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換對關節(jié)突關節(jié)的影響進行了研究： (1)探討新鮮尸體標本C<,4/5>和C<,5/6>椎間盤摘除、椎間融合前路內(nèi)固定和人工椎間盤置換模型在不同載荷下對C<,4/5>和鄰近上位節(jié)段C<,3/4>關節(jié)突關節(jié)內(nèi)壓力的影響；

4、(2)觀察C<,4/5>～C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換的早期臨床療效和前路椎間融合術的臨床療效，以及對鄰近上位節(jié)段關節(jié)突關節(jié)的影響。 第一部分雙節(jié)段人工頸椎間盤置換對鄰近上位關節(jié)突關節(jié)壓力影響的實驗研究 目的：探討雙節(jié)段頸椎椎間盤摘除、人工椎間盤置換和前路椎間融合內(nèi)固定對鄰近上位節(jié)段關節(jié)突關節(jié)內(nèi)壓力的影響，為臨床運用雙節(jié)段人工頸椎間盤置換提供參考依據(jù)。 方法:取11具新鮮完整的青壯年下頸段標本，按實驗先后

5、分別制成C<,4/5>和C<,5/6>完整組、椎間盤摘除組、椎間盤置換組和C<,4>～C<,6>椎間融合組共四組標本模型，在標本上施加軸向、側彎、前屈和后伸分級載荷，采用自行設計的圓片狀微型阻電式壓力傳感器，分別測量各組各分級載荷下C<,4/5>和鄰近上位節(jié)段C<,3/4>關節(jié)突關節(jié)內(nèi)的壓力負荷。比較各組間的壓力大小，用SPSS11.5統(tǒng)計軟件包進行統(tǒng)計學分析。 結果:四組標本模型在軸向、側彎、前屈和后伸四種工況下，C<,4/5

6、>和C<,3/4>關節(jié)突關節(jié)內(nèi)的壓力變化分別是：①完整組、摘除組、置換組和融合組C<,3/4>(融合上位節(jié)段)壓力均隨載荷增加而增大；②融合組C<,4/5>(融合節(jié)段)關節(jié)突關節(jié)內(nèi)壓力為0；③人工椎間盤置換組與椎間盤完整組壓力接近，無統(tǒng)計學差異(P>0.05)；④載荷在100N以下時，椎間盤摘除組小于完整組和置換組相比，均有顯著性差異(P<0.05)；⑤載荷在100N以上時，椎間盤摘除組大于完整組和置換組，均有顯著性差異(P<0.05)

7、；⑥融合組C<,3/4>關節(jié)突關節(jié)內(nèi)的壓力明顯大于其它各組，均有顯著性差異(P<0.05)。 結論:①雙節(jié)段人工頸椎間盤置換后置換節(jié)段C<,4/5>和鄰近上位節(jié)段C<,3/4>關節(jié)突關節(jié)內(nèi)的壓力與正常組接近，提示雙節(jié)段人工頸椎間盤置換符合頸椎正常生物力學要求；②頸椎椎間盤摘除后C<,4/5>和鄰近上位節(jié)段C<,3/4>關節(jié)突關節(jié)內(nèi)的壓力在小載荷下降低，但隨著載荷增加(大于100N)，其壓力大于正常組，提示頸椎間盤摘除后，改變了頸

8、椎應力的分布，可能是導致其發(fā)生退變或退變加速的原因之一；③C<,4>～C<,6>雙節(jié)段椎間融合內(nèi)固定后鄰近上位節(jié)段C<,3/4>關節(jié)突關節(jié)壓力明顯增大，可能是導致其發(fā)生退變或退變加速的原因之一。 第二部分雙節(jié)段人工頸椎間盤置換對鄰近上位關節(jié)突關節(jié)影響的早期I臨床觀察 目的:觀察C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換的早期療效和雙節(jié)段頸前路融合內(nèi)固定術的臨床療效，探討其對鄰近上位關節(jié)突關節(jié)退變的影響。

9、 方法:收集雙節(jié)段頸椎病變而接受手術病例35例，按照手術方式及隨訪時間分為三組：(1)C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換組5例，隨訪12個月～22個月，平均14.66個月；(2)前路植骨融合內(nèi)固定短期隨訪組(融合組一)15例，隨訪12個月～30個月，平均15.75個月；(3)前路植骨融合內(nèi)固定中長期隨訪組(融合組二)15例，隨訪5年～8年，平均6.75年。記錄術前和6月、12個月、2年、5年、末次隨訪時的JOA分值、O

10、dom評級，X線觀察鄰近上位節(jié)段C<,3/4>活動度，CT掃描分析術后6月、1年、2年和5年手術鄰近上位節(jié)段C<,3/4>關節(jié)突關節(jié)的退變程度。運用SPSS11.5統(tǒng)計軟件比較分析各組各時段的JOA評分、Odom評級、鄰近上位節(jié)段活動度和關節(jié)突關節(jié)的退變程度。 結果:1．三組術后各隨訪段的JOA評分、Odom評級較術前均有提高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。2．術后6月人工椎間盤置換組與融合組一的JOA評分、Odom評級、鄰

11、近上位節(jié)段活動度和關節(jié)突關節(jié)的退變程度比較均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。 3．融合組一和融合組二術后1年與術后6月的JOA評分、Odom評級和關節(jié)突關節(jié)的退變程度比較均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)；但鄰近上位節(jié)段活動度增大(P<0.05)。4．融合組二術后5年與1年、2年比較，JOA評分、Odom評級改善率降低(P<0.05)，鄰近上位節(jié)段活動度增加(P<0.05)，關節(jié)突關節(jié)的退變率增加(P<0.05)。 結論：1．雙節(jié)段A

12、CDR是治療多節(jié)段頸椎病的有效方法之一，術后早期療效滿意，鄰近上位節(jié)段活動度良好，鄰近上位關節(jié)突關節(jié)無明顯退變。2．雙節(jié)段頸前路減壓椎體間融合內(nèi)固定術也是治療多節(jié)段頸椎病的有效手段之一，手術早期鄰近上位關節(jié)突關節(jié)無明顯退變；中遠期鄰近上位關節(jié)突關節(jié)發(fā)生退變，長期過度應力積累可能是導致其退變的原因。 3．由于我們的臨床病例較少，應用時間尚短，因此，雙節(jié)段人工頸椎間盤置換術中遠期療效是否優(yōu)于頸椎前路融合內(nèi)固定術，尚需進一步的研究。

13、附加部分： 頸椎的側塊分別向頭側突出的上關節(jié)突和向尾側突出的下關節(jié)突以及中間的峽部組成，左右各一。頸椎側塊是側塊螺釘固定技術的基礎。因此，作者另對頸椎側塊解剖作了相關研究，通過解剖和影像學測量探討了頸椎側塊與其周圍重要毗鄰結構的解剖關系，評價頸椎側塊螺釘固定技術的安全性，為臨床頸椎側塊螺釘置入提供解剖學依據(jù)：頸椎側塊的應用解剖與影像學測量及其臨床意義。 目的：觀測正常成人C<,3>～C<,7>頸椎側塊與周圍重要毗鄰結構的

14、解剖關系，評價臨床頸椎側塊螺釘固定技術的安全性，為臨床頸椎側塊螺釘固定術提供解剖學依據(jù)。 方法：①選取正常成人頸椎新鮮標本11具和防腐標本10具，觀測C<,3>～C<,7>頸椎側塊與上、下位神經(jīng)根的解剖關系(D1和D2)；②選取正常成人頸椎側位X線片40例，測量頸椎側塊上關節(jié)突關節(jié)面的傾角(α角)；③選取20份正常成人頸椎側塊中點水平CT斷層掃描片，以側塊中點內(nèi)側1mm為0點，測量0點至橫突孔外緣的連線與正中矢狀面的夾角(β角)

15、、0點至側塊前外側緣的距離(D3)以及0點至側塊前外側緣的連線與正中矢狀面的夾角(θ角)。 結果：①頸脊神經(jīng)根自側塊上關節(jié)突前外側穿出，側塊前外側緣中點至上位神經(jīng)根的距離很小，平均為2.38-2.77mm；至下位神經(jīng)根的距離較遠，平均為6.72-7.06mm；②C3-C7上關節(jié)面傾角值為50.9-59.1°之間，C3>C4>C5

16、 0點至橫突孔外緣的連線與正中矢狀面的夾角在C3-C5為向內(nèi)傾，均值分別為3.0°、3.2°、2.7°，C6為向外傾，均值為7.1°；0點至側塊前外側緣的距離為11.8-13.5mm；0點至側塊前外側緣的連線與正中矢狀面的夾角為33.4-34.1°。 結論：①根據(jù)實體解剖學觀測結果，頸椎側塊的上關節(jié)突距離上位神經(jīng)根很近，提示上關節(jié)突退變易影響上位神經(jīng)根，導致上位神經(jīng)根受壓；②根據(jù)解剖學觀測和影像學測量結果，以側塊后方中點或偏內(nèi)1